Come abbiamo visto, per molti atomi il modo più semplice per completare il proprio livello energetico più esterno è acquistare oppure cedere uno o più elettroni. Prendiamo, per esempio, in considerazione due elementi chimici che già conosciamo, il cloro e il sodio; al cloro manca un elettrone per completare il proprio livello energetico più esterno, mentre il sodio ha solo un elettrone nel suo livello più esterno. Quindi, in una reazione tra sodio e cloro accade che il sodio "ceda" il suo elettrone e il cloro lo "acquisti"; in questo modo sia il sodio sia il cloro completano il proprio livello energetico più esterno e ottengono una configurazione elettronica stabile.Durante questa reazione, gli atomi di partenza diventano ricchi elettricamente e vengono perciò chiamati ioni. Il cloro, che ha acquisito un elettrone dal sodio, ha un elettrone in più rispetto al numero dei suoi protoni e diventa uno ione cloro carico negativamente. Lo ione sodio, invece, dato che ha un elettrone in meno rispetto al numero dei suoi protoni, diventa uno ione positivo.

Gli ioni di carica opposta si attraggono reciprocamente: perciò lo ione sodio con la sua carica positiva è attratto dallo ione cloro con la sua carica negativa. La sostanza risultante è il cloruro di sodio, un composto ionico a noi ben noto in quanto è il comune sale da cucina. Analogamente, quando un atomo di calcio perde due elettroni, si forma uno ione calcio che può attrarre e legarsi con due ioni; si forma così il cloruro di calcio.
I legami che comportano la reciproca attrazione tra ioni di carica opposta si dicono legami ionici. Tali legami sono in genere abbastanza forti anche se, come vedremo in seguito, molte sostanze ioniche si scindono facilmente in acqua, liberando gli ioni che le costituiscono.
Piccoli ioni costituiscono meno dell'1% in peso di gran parte della materia vivente, ma svolgono ruoli molto importanti. Lo ione potassio è il principale ione positivo in molti organismi, e numerosi processi fondamentali si svolgono solo in presenza dello ione potassio; gli ioni sono coinvolti nella produzione e nella propagazione degli impulsi nervosi: è grazie alla trasmissione di questi impulsi che gli animali possono svolgere importantissime funzioni vitali quali, per esempio, vedere una preda, percepire un odore o coordinare i propri movimenti. Lo ione calcio è necessario anche per la contrazione muscolare e per il mantenimento di un regolare battito cardiaco; lo ione magnesio, invece, fa parte della molecola della clorofilla, la molecola delle piante verdi e delle alghe che immagazzina l'energia del Sole.

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